XLR99
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 | |
| 原開発国 | アメリカ合衆国 |
|---|---|
| 開発企業 | リアクション・モーターズ |
| 目的 | 航空機用エンジン |
| 搭載 | X-15 |
| 液体燃料エンジン | |
| 推進薬 | LOX / 無水アンモニア |
| サイクル | ガス発生器サイクル |
| 構成 | |
| 開口比(面積) | 9.8[1] |
| 性能 | |
| 推力 (vac.) | 57,000 lbf (250 kN)(45,000ft)[1] |
| 推力 (SL) | 50,000 lbf (220 kN)[1] |
| 燃焼室圧力 | 4.1 MPa (600 psi)[1] |
| Isp (vac.) | 265秒(45,000ft)[1] |
| Isp (SL) | 230秒[1] |
| 再起動 | 可能 |
| 寸法 | |
| 乾燥重量 | 910ポンド (410 kg) |
XLR99エンジンはリアクション・モーターズが1950年代にX-15搭載用に開発した最初の出力可変、再着火可能型液体燃料ロケットエンジンである。
出力は50～100％の間で可変でき、いつでも必要な時に停止、再着火できる。
燃料は液体酸素と無水アンモニアである。ターボポンプの駆動には過酸化水素を使用[2]、ポンプには毎分4500kgの供給能力がある。
最大出力で83秒作動する。オーバーホールの間隔は20から40飛行である。
このエンジンはアンモニアを燃料とする珍しいエンジンである。
以前X-15に使用されたXLR11エンジンではアルコールを用いていたが、本エンジンの開発ではより高エネルギーの燃料が求められた。
アンモニアはケロシンなどの化石燃料と異なり煤が生じず、ヒドラジンと異なり熱しても爆発しないため、繰り返し再利用する再生冷却のロケットエンジンに適する。
ただし、アンモニア分子は非常に安定しているため、燃焼が難しく、当初から不安定な運転と燃焼の不安定さに悩まされた。この症状を緩和することを期待して、メチルアミンやアセチレンなど、あらゆる種類の燃料添加剤が試された。後者の22%は燃焼をスムーズにしたが、危険なほど不安定だった。
燃焼の問題は最終的にインジェクターの設計を改良することで解決されたが、その過程は長く、困難なものだった。[3]